深基坑樁錨支護(hù)及工程應(yīng)用研究

董經(jīng)民

[摘要]文章以某工程實(shí)例作為案例進(jìn)行闡述，首先針對(duì)該工程的情況進(jìn)行分析，并簡單介紹了該工程周圍的環(huán)境和地質(zhì)情況，探究了有關(guān)坑基支護(hù)的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)以及施工過程中的突發(fā)狀況和相對(duì)應(yīng)的處理辦法，希望憑借自身多年的施工經(jīng)驗(yàn)，為該行業(yè)相關(guān)從業(yè)人員帶來有價(jià)值的參考。

[關(guān)鍵詞]深基坑錨樁支護(hù)；工程實(shí)例；技術(shù)細(xì)節(jié)

文章編號(hào)：2095-4085（2016）04-0079-03

深基坑中的護(hù)臂，是為了基坑當(dāng)中的技術(shù)人員能夠安全的進(jìn)行施工生產(chǎn)，并且預(yù)防坑底和坑外的泥土發(fā)生位移，使正處于施工范圍周邊的建筑物與交通干線能夠正常使用。因此，樁錨支護(hù)依靠其特有的優(yōu)點(diǎn)成為常用的保障安全的深基坑支護(hù)方式。

1.工程實(shí)例簡析

1.1工程基本情況

該工程位于某市的環(huán)街和公路之間的一角，由四棟超高層建筑與配套的地下停車場組合而成。在該工程當(dāng)中，基坑的整體形狀為L型，經(jīng)測量數(shù)據(jù)顯示，施工地段由上到下長度為230m，由左到右寬度為220m，坑基周圍的總長度為920m。

經(jīng)過對(duì)該工程的測量得到數(shù)據(jù)為：其標(biāo)高為782.9m，工程基礎(chǔ)底部高度為-14.7m，整個(gè)施工現(xiàn)場北部略高于南部。在施工現(xiàn)場中，據(jù)對(duì)標(biāo)高的范圍在779.57～783.11m當(dāng)中，且在施工現(xiàn)場的東西南側(cè)地面標(biāo)高為+0.3m上下，所進(jìn)行的基坑挖掘深度為1.5m。在該工程中，基坑支護(hù)構(gòu)架的安全級(jí)別為1級(jí)，即需要支護(hù)構(gòu)架樁頂產(chǎn)生形變的幅度需要低于30mm。

1.2施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境

在施工現(xiàn)場基坑的右邊，右上角距離該城市新修建公路距離為3m，在公路地下，所掩埋的天然氣管網(wǎng)、電纜等都與支護(hù)構(gòu)架之間距離較近。因此，支護(hù)構(gòu)架有著極高的變形質(zhì)量需求。在施工基坑的左上角部分，地理海拔相對(duì)較高，基坑挖掘深度為15m。在該施工路段18m處，有一正在進(jìn)行施工的建筑。在施工現(xiàn)場最下方，與該市的市中心步行街距離為30m，在離施工現(xiàn)場20m遠(yuǎn)處，有圍墻進(jìn)行隔離。在施工現(xiàn)場基坑左側(cè)距離50m遠(yuǎn)處為該市的另一條步行街，該步行街有著較為廣闊的范圍，如圖

1.3施工現(xiàn)場地質(zhì)情況

按照地質(zhì)檢查報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，在施工現(xiàn)場中，地質(zhì)情況分別為：

施工現(xiàn)場的第一層是人工填土層，人工填土層可以分成2個(gè)部分，其中一個(gè)部分為雜質(zhì)土，此層土壤結(jié)構(gòu)較為松散，且土壤均勻性很差，雜質(zhì)土的厚度經(jīng)過測量為3.6m；第二層為素填土，素填土中的主要成分為粉土和粘土，該層土壤經(jīng)過測量，其平均厚度為3.2m。施工現(xiàn)場第二土層為粉土層，其厚度平均值為6.45m。第三層土質(zhì)為粉細(xì)沙，其厚度平均值為2.09m。第四層為粉土層，其厚度平均值為6.6m。第五層為細(xì)沙，其平均厚度為24.05m。在施工現(xiàn)場出現(xiàn)的地下水種類為孔隙水，其主要來源是雨水。

2.施工現(xiàn)場中基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)

針對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程之，選擇了混凝土灌注樁樁錨支護(hù)體系為基坑支護(hù)的主要構(gòu)架。

2.1灌注樁

灌注樁樁頂連梁經(jīng)過測量，其高度為6.2m，在施工現(xiàn)場的右側(cè)，左側(cè)和下側(cè)，灌注樁的直徑為800mm，灌注樁的樁長度為17.5m；在施工現(xiàn)場的東北側(cè)，其灌注樁的直徑為900 mm，灌注樁的長度為20.5m。在進(jìn)行此部分施工過程中，經(jīng)過對(duì)混凝土強(qiáng)度的測試，顯示混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30。

開展土方的挖掘施工后，灌注樁之間使用掛網(wǎng)噴射混凝土的方法起到護(hù)面的作用，網(wǎng)片使用規(guī)格為100mm的預(yù)制網(wǎng)片。在土面上，進(jìn)行混凝土噴射的厚度為80mm。在此項(xiàng)作業(yè)過程當(dāng)中，要求混凝土的強(qiáng)度必須達(dá)到C20以上。

在施工現(xiàn)場左側(cè)和下側(cè)的支護(hù)手段為：卸載深度為4.5m，卸載平臺(tái)的寬度為3.4m，施工現(xiàn)場邊坡坡率為1：0.7，灌注樁的樁直徑為800mm，樁與樁之間的間隔距離為1.4m，預(yù)應(yīng)力錨索規(guī)劃兩排，如圖2所示。

在施工現(xiàn)場右側(cè)和右上側(cè)使用的支護(hù)手段為：不進(jìn)行卸載，三軸攪拌樁緊靠灌注樁進(jìn)行施工，直到深度為-1.7m處，規(guī)劃灌注樁的樁直徑為800mm，樁與樁之間的間隔距離為1.3m，預(yù)應(yīng)力錨索規(guī)劃兩排，如圖3所示。

施工現(xiàn)場左上側(cè)使用的支護(hù)手段為：基坑的挖掘深度為15m，卸載厚度為6.5m，卸載平臺(tái)的寬度為2.5m。工程放坡坡率為1：0.3。使用土釘支護(hù)的方法，灌注樁的直徑為900mm。樁與樁之間的間隔距離為1.2m。預(yù)應(yīng)力錨索規(guī)劃為三排。

2.2預(yù)應(yīng)力錨索

在該工程施工現(xiàn)場坑基的右側(cè)、下側(cè)和左側(cè)預(yù)應(yīng)力錨索標(biāo)注的高度依次是-8.2m、一兒-11.7m，預(yù)應(yīng)力錨索的長度依次為24m和29m。在自由段，長度依次為8m和5m，錨固部分的長度依次為16m和24m，選擇錨索的數(shù)量以此是3束與4束，所選擇鋼絞線的規(guī)格為1860級(jí)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力拉伸規(guī)劃大小為480千牛和750千牛，預(yù)應(yīng)力拉伸的鎖定值為280千牛和440千牛。

施工現(xiàn)場基坑座上部分預(yù)應(yīng)力錨索所標(biāo)注的高度依次分別是-6.9m、-8.9m和-11.4m。

所選用的預(yù)應(yīng)力錨索的平均長度是19.5m，在自由段長度依次是9.5m、7.5m和6m，錨固部分的長度依次是10m、12 m和13.5m。預(yù)應(yīng)力錨索抗拉伸能力規(guī)劃大小為360千牛、410千牛和450千牛。所選擇的錨索的規(guī)格均是1860級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

預(yù)應(yīng)力錨索規(guī)劃設(shè)計(jì)方案為錨索孔直徑150mm，水平方向產(chǎn)生的夾角度數(shù)為15度，在成孔過程中要求使用套管進(jìn)行跟進(jìn)處理。在管內(nèi)使用鉆進(jìn)技術(shù)時(shí)，所使用的水泥規(guī)格為P.042.5，一般為硅膠鹽酸水泥。在配置時(shí)，水灰比需要控制在0.45左右。使用二層劈裂注漿技術(shù)時(shí)，水泥的用量標(biāo)準(zhǔn)不可低于80kg/m，工程中鋼腰梁選擇雙肢25B型規(guī)格槽鋼。

2.3預(yù)應(yīng)力錨索相關(guān)施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）在錨索成孔過程中一定要使用套管跟進(jìn)，管中成孔技術(shù)。在進(jìn)行下方預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)過程中，需要一次性完成注漿作業(yè)之后才能進(jìn)行套管的拔出任務(wù)。在錨索成孔過程中，使用間隔成孔方式進(jìn)行相關(guān)的施工作業(yè)。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索下料長度一定要超過所規(guī)劃孔深1.5m左右，并每間隔2m修建一個(gè)定位支架，錨索在進(jìn)行注漿凝固過程中，其形成的保護(hù)層平均厚度在10mm以上。同時(shí)，注漿管在進(jìn)行下方作業(yè)時(shí)，必須保證其已經(jīng)下放到底部。開展第二次注漿作業(yè)時(shí)，在自由段中，管材需要選擇鋼管。在鋼絞線當(dāng)中，自由段位置部分要進(jìn)行黃油的涂抹工作，且需要使用塑料材質(zhì)的套管對(duì)多自由段位置的鋼絞線進(jìn)行包裹，以求達(dá)到隔離鋼絞線的目的。

（3）在施工過程中能夠選擇腰梁的規(guī)格需要為25B雙槽鋼，在進(jìn)行腰梁與綴板之間的連接時(shí)，必須使用焊接的方式開展連接。

（4）二次劈裂注漿作業(yè)開始前，需要針對(duì)固結(jié)體的自身強(qiáng)度進(jìn)行檢查，至少需要固結(jié)體的強(qiáng)度能夠達(dá)到5兆帕以上，才可以開展劈裂注漿作業(yè)。

在此項(xiàng)工程施工過程中，對(duì)施工路段必須針對(duì)地下水進(jìn)行合理的控制，因此在施工現(xiàn)場進(jìn)行了止水帷幕的搭建，并在基坑中建立管井進(jìn)行降水作業(yè)等，以此來對(duì)工程當(dāng)中的地下水進(jìn)行控制。

3.施工過程突發(fā)狀況的處理及對(duì)應(yīng)

（1）在施工現(xiàn)場基坑的右側(cè)，存在有較多的地下管道，且地勢整體偏低，使得降雨時(shí)很容易在此處形成較為嚴(yán)重的積水現(xiàn)象。針對(duì)這一狀況，設(shè)計(jì)使用了多增加一排預(yù)應(yīng)力錨索的辦法，有效對(duì)基坑產(chǎn)生嚴(yán)重變形的情況進(jìn)行了解決。

（2）在施工現(xiàn)場基坑下側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索成孔注漿作業(yè)的過程中，突然出現(xiàn)了一定程度的沉降和形變，通過分析發(fā)現(xiàn)，其重要原因是由于施工現(xiàn)場地表層的土壤為結(jié)構(gòu)極為松散的雜質(zhì)土，加之在第二次注漿作業(yè)過程中，量過大，從而產(chǎn)生了形變和沉降。因此在進(jìn)行注漿作業(yè)過程中使用隔孔施工的辦法，并減少注漿量，使該突發(fā)狀況得到了較為妥善的解決。

（3）在施工現(xiàn)場基坑的右上側(cè)，預(yù)應(yīng)力錨索工作場地地質(zhì)狀況為細(xì)沙層，在進(jìn)行成孔作業(yè)過程中，孔中出現(xiàn)沙涌現(xiàn)象，并誘發(fā)了地面的大面積沉降。通過使用套管跟進(jìn)、管中成孔技術(shù)，在成孔作業(yè)完成之后快速對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行下放，并開展注漿作業(yè)，使該突發(fā)狀況得到妥善處理。

4.結(jié)語

在深基坑樁錨支護(hù)施工過程中，必須嚴(yán)格遵守施工相關(guān)條例，并在施工作業(yè)的前期，做好相關(guān)的數(shù)據(jù)檢查準(zhǔn)備，保證工程在進(jìn)行施工過程中的整體安全性，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。